Глина и глинобетон. Удивительные свойства и их применение

Планировал выложить давно написанную статью, но так сошлось, что как раз закончил перечитывать крайне интересную и полезную книгу. Эмоции обуяли, затмили разум, и в этом порыве страсти я решил поделиться с вами тем, что изменит вашу жизнь. Достаточно интригующе загнул? Слушайте меня внимательно. То есть читайте. А я пока возьму себя в руки. :)

Если вы знакомы с технологиями экостроительства, то уже знаете что такое саман. А слышали ли вы что-то про глинобетон? Уже неоднократно рекламировал книжку «Дом из самана. Философия и практика» (читать онлайн, скачать). И если она представляет ценность скорее в философском аспекте, то перечитанная мной книга раскрывает практический аспект гораздо, гораздо шире. Автор этого труда — профессор Кассельского университета (Германия), руководитель основанной им же исследовательской лаборатории экспериментального строительства. А книжка называется…

«Глинобетон и его применение», Гернот Минке

«Что за глинобетон такой?» — спросите вы. А ларчик просто открывается. Просто состав, который мы привыкли называть «саман» здесь по-научному называется «глинобетон», а «лёгкий саман» — «глинофибробетон». Но больше всего мне понравилось научное название арболита — «глинодеревобетон». Хоть и научно, но понятно: глина+дерево=бетон :)

Считаю, что книгу эту должен прочесть не только каждый экостроитель, но и каждый строитель вообще, ведь она развеивает столько мифов и разрешает столько неясностей о глине как стройматериале! Но главное — она полна практических данных о составах на основе глины на все случаи жизни (гидроизолирующие, водоотталкивающие и паропроницаемые, антибактериальные, утеплительные и т.д.), и это всё сопровождается таблицами, цифрами, графиками и — внимание — сравнением с традиционными материалами вроде бетона, обожжённого кирпича и дерева.

Особенно ценно, что книга — не из разряда слухов и домыслов («одна бабка сказала»), а монография основателя и руководителя немецкой научно-исследовательской лаборатории FEB, на данные экспериментов которой ссылаются все известные экостроители. Основана лаборатория была аж в 1974 году, и за время существования проведена огромная работа в области развития технологий строительства из материалов на основе глины, разработаны проекты грунтовых домов, которые были построены не только в Германии, но и в Венгрии, России, Швейцарии, Гватемале, Эквадоре, Боливии, Чили и Индии.

Короче, источник, мягко говоря, заслуживает доверия. И пишет он следующее. Цитировать буду с некоторыми сокращениями и исправлениями (исправления из-за сокращений :) ). Пояснения в скобках — мои. Начнём по традиции с недостатков:

«У глинистых грунтов имеется ряд недостатков:

1. Глинистый грунт неоднороден по своему составу. В зависимости от места расположения карьера глинистые грунты отличаются по составу минеральной и органической частей, а также по количеству содержащихся в нём глины, пыли, песка и крупных заполнителей. Поэтому единого способа подготовки глиняной массы не существует. … (Т.е. вам придётся экспериментировать со своей глиной самим.)

2. Грунты с большим содержанием глинистого вещества дают значительную усадку. Влажные грунты уменьшают свой объём при высыхании. Усадка вызывает местные напряжения — образование трещин. … (Усадка может быть от 0,4% до 12%.). Усадку грунта можно сократить за счёт уменьшения глинистых веществ и воды, оптимизируя гранулометрический состав и используя добавки (о них ниже).

3. Глинистые грунты не водостойки. Стены из глиносырцовых материалов должны быть защищены от дождя, а в том случае если они не просохли до осени, то и от морозов. Грунтовые стены можно защитить при помощи увеличенных карнизов крыши и устройства защитного слоя, а также применяя другие конструктивные решения.

С другой стороны, глиносырцовые материалы имеют ряд преимуществ:

1. Глиносырцовые материалы уравновешивают влажность воздуха в помещении. Они могут поглощать и выделять влагу быстрее и в большем объёме, чем другие строительные материалы. Эксперименты … показали, что при резком увеличении относительной влажности в помещении с 50% до 80%, сырцовые кирпичи за два дня поглотили в 30 раз больше влаги, чем обожжёные. Даже если сырцовые кирпичи поместить на 6 месяцев в камеру искусственного климата с влажностью 95%, то они сохранят форму и не потеряют прочности, более того, их равновесная влажность не превысит 5-7% по массе. В одном из современных зданий в Германии с глиносырцовыми наружными и внутренними стенами в течение 8 лет проводились исследования, в результате которых выяснилось, что относительная влажность в этом здании практически не менялась в течение года и держалась на уровне 50%. Колебания влажности не превысили 5-10%. … (Учитывая, что наиболее комфортные условия влажности для человека от 40% до 70% — при других развиваются различные заболевания — то глина как будто специально создана, чтобы делать из неё жильё)

2. Тяжёлый глинобетон, как все тяжёлые материалы, аккумулирует тепло. Благодаря этому свойству глинобетона, он может создавать благоприятный климат в помещении в климатических зонах с высокими суточными перепадами температуры (привет, средняя полоса России), а также в помещении, где требуется аккумуляция солнечного тепла за счёт пассивных энергосистем. (Подробнее про инерционность писал здесь)

3. Глиносырцовые материалы снижают загрязнение окружающей среды. Для выработки, транспортировки, обработки глинистых грунтов и производства из них строительных материалов без обжига, … затрачивается 1% энергии, наобходимой для технологических переделов при производстве обожжённых кирпичей или железобетона. Следовательно, уровень загрязнения окружающей среды … ничтожен. (А если копать глину самим вблизи стройплощадки, то загрязнение вообще отсутствует, смотри пункт 5)

4. Глиносырцовые материалы можно всегда повторно использовать. … Для этого их замачивают в воде, а через некоторое время получают готовую к формованию смесь.

5. При применении глиносырцовых материалов можно снижать издержки при строительстве. Подходящий глинистый грунт можно найти непосредственно на строительной площадке. … может подойти грунт, выбранный из котлована при устройстве фундамента. Если в грунте содержится недостаточное количество глинистого вещества, то в него следует добавить требуемое количество глины. Если же грунт содержит слишком много глинистых частиц, то его отощают песком. … Даже если грунт приходится привозить …, то транспортные расходы в любом случае на несколько порядков меньше таковых при производстве традиционных строительных материалов.

6. Глиносырцовые материалы идеально подходят для строительства собственными силами. … Эти технологии требуют недорогого ручного и механизированного инструмента …

7. Глинобетон защищает древесину и другие органические материалы. Благодаря низкой равновесной влажности (от 0,4% до 6% по массе) и высокой капиллярности глинобетона, он способен сохранять соприкасающиеся с ним конструктивные элементы. При этом ни грибок, ни насекомые не поражают деревянные конструкции, поскольку для развития насекомых влажность должна составлять не менее 14-18%, а грибка — больше 20%. Грунт защищает от поражения грибком солому, введёную в глинобетон в небольших количествах. Однако, если глинобетон, армированный соломенной фиброй, имеет плотность меньше 500-600 кг/м3 (речь о лёгком самане), грунт не способен предохранять солому из-за её высокой капиллярности. В этом случае, если солома остаётся мокрой в течение длительного времени, она начинает гнить. (Это один из больших минусов лёгкого самана — он должен высохнуть примерно за 2 недели)

8. Глинобетон поглощает загрязняющие вещества. Разговоры о том, что грунтовые стены помогают очистить загрязнённый воздух в помещении, велись уже давно, но до настоящего времени это не подтверждалось наукой. Сайчас доказано, что стены из глинобетона могут поглощать загрязняющие вещества, растворённые в воде. …»

В этот список плюсов можно смело добавить, что с глиной просто приятно работать, а руки после неё нежные как попка младенца. Сам процесс строительства возвращает в детство: кто из нас не любил уделываться в грязи? А ещё пробуждается творческое начало, ведь из глины, как из пластилина, можно лепить любые формы: хоть статуи, хоть мебель, хоть ванну или раковину — про это в книжке тоже есть.

Приведённый фрагмент — лишь малая толика. Помимо составов с глиной в книге приведены разные способы строительства: монолит, из кирпича-сырца, из сырцовых блоков различной конфигурации, в опалубке и без. Причём к каждому способу приведены используемые инструменты (и ручные, и электрические), приведены примеры механизации и оптимизации строительства. Также приводится информация о применении глины для гидроизоляции дна водоёмов: бассейнов, прудов, озёр.

На мой взгляд, если уж вам интересен этот блог, то и пройти мимо такой книги вы не сможете. Ссылка для скачивания: Гернот Минке, «Глинобетон и его применение» (читать онлайн, скачать).

Теперь, если у вас есть знакомые-скептики или просто сомневающиеся в глине как стройматериале — у вас есть аргументы. Можете смело отправлять их либо читать эту статью, либо читать саму книгу. Поделиться статьёй просто, для этого есть кнопочки, расположенные ниже.